火力发电厂锅炉燃烧优化技术的研究探讨张泰祯

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月第6期   作者:张泰祯
[导读] 火力发电作为国内最稳定的电力输出,对我国经济建设起着相当关键的作用。
        摘要:火力发电作为国内最稳定的电力输出,对我国经济建设起着相当关键的作用。而火电厂最主要的发电设备当属锅炉,只有对发电厂锅炉运行进行良好控制,才能更好地使其参与到发电工作中。现结合临汾热电有限公司相关锅炉机组运行现状,对燃烧调整优化内容进行分析,给出相应建议,以使锅炉运行更加稳定、安全、环保,为电厂发电做出相应的贡献。
        关键词:电厂锅炉;燃烧优化;节能
        引言
        锅炉的正常运作是维持电厂正常工作的关键,同时也是电厂工作中需要的能耗来源。如果在锅炉运作的过程中加入一些节能降耗的技术,就可以增强整个电厂的实际工作效率,同时还能够对能源进行充分的利用。另外,随着可持续性发展战略的深入实施,在市场竞争逐渐激烈的当下,我国各大电厂想要在时代发展中占有一定的优势,就必须对锅炉运作方面进行全面化的节能降耗的考虑,采用低碳环保的技术,为整个电厂的发展打下坚实的基础。
        1、电厂锅炉运行中节能降耗技术的应用意义
        随着时代的发展和绿色环保理念的深入化,在锅炉运作中使用节能降耗技术必然会成为今后电厂发展的方向。另外在电厂锅炉运作的过程中采用节能降耗技术对整个社会都有着重要的意义:首先从社会发展的角度上来看,采用节能降耗技术可以对一些不可再生能源进行充分的使用,大大改善了不可再生资源的浪费情况,并且采用环保技术在一定程度上还能够减轻电厂工作中产生的环境污染,对我国生态环境的保护也有着一定的积极影响;其次从电厂锅炉运作来看,虽然目前我国部分电厂在锅炉运作的过程中采用的是比较先进的科学技术和相应的设备设施,但是资源浪费的现象仍然存在,这些现象导致了部分电厂的实际经济效益并不是很高。节能降耗技术的应用,可以有效地解决这一问题,大大减少电厂运作所需要消耗的成本,促进电厂经济和社会经济的不断增长。
        2、锅炉燃烧系统运行优化调整目的
        (1)经济性:减少不完全燃烧损失,提高锅炉效率;保证汽压、汽温和蒸发量稳定,减少减温水流量。(2)安全性:使着火稳定、燃烧中心适当,火焰均匀充满炉膛;配风合理,减少两侧烟温偏差;避免锅炉结渣,防止烧损燃烧器;保证各级受热面不超温。(3)将环保参数作为重要参数去把控:在主燃烧区域保持还原性气氛,在炉膛上方通入燃尽风,完全燃烧的同时进一步降低NOx的生成。
        3、火力发电厂锅炉燃烧优化有效措施
        3.1锅炉节能热量控制
        在针对热量进行控制过程中,可以将控制过程分为以下几个方面:一是高热量控制阶段。风量会通过布风板传输至锅炉燃烧室密相区,其热量约占整体热量40%~70%左右,热量控制主要作用分别在于:①充分满足设计密相区充分气化各类需求;②将密相区内气化所产生热量冷却,从而实现维持电厂锅炉炉温目标。在进行热量控制过程中,需要充分确保锅炉可以完成相应流化。此外,当炉温较高时,需要通过进激冷风方式降低炉温,但当炉温出现急剧升高情况时,需要选择停炉方式进行调整。二是低热量控制阶段。相较于煤粉锅炉而言,电厂锅炉热量控制约占整体热量30%~50%左右,当进炉风量出现不足时,需要及时增加热量控制,并且在低负荷范围内,需要缩减热量。一旦当锅炉处在低负荷时增加热量时,就会导致炉内温度出现较高波动,因此,在进行热量控制过程中,需要根据炉内实际温度与锅炉负荷情况来决定。
        3.2锅炉节能负荷控制
        当电厂锅炉处于低负荷运行状态时,其上部颗粒浓度较低,辐射出传热量也会出现增加情况,当电厂锅炉处在最低负荷运行状态下时,其辐射传输热量约占总体传热量90%~99%。因此,当锅炉内部负荷出现变化时,就需要及时转变温度控制方式。

在针对电厂锅炉低负荷运行时炉温进行控制时,可以通过以下几个方面来实现:①当锅炉需要进行减负荷处理时,需要降低炉层厚度与高度,同时需要减少炉料储存量,在这一过程中降低给煤量,并且需要降低进炉风量,但在降低进炉风量时,需要确保其高于临界流化风量。此外,在减少炉料贮存量与给煤量同时,炉温可以维持在较高温度状态下,但实际减少炉料储量,也会出现增加风压消耗量情况;②当锅炉需要进行升负荷时,其实际操作与减负荷操作相似,但实际操作需要由减少炉层厚度、炉料储存量、冷风量等操作转变为增加,但实际控制幅度不宜过大,一旦控制幅度较大时,就会导致炉内压力过高,最终造成出现其他问题。
        3.3及时做好锅炉受热面的清灰工作
        在锅炉工作的时候,不是所有的热能都被运用到了电力的生产过程当中,其中有很大一部分能量由于损耗而没有真正地应用到电力生产上面。锅炉能量的损失主要集中在锅炉的热损失,锅炉的排烟温度越高,热损失的数值就很多。鉴于此,在锅炉长期燃烧后,会在锅炉的受热面累积一定的灰尘,锅炉的操作人员需要及时清理这些灰尘,将热损失降到最低。此外,还需定期检查锅炉的整体状况,做好后期的养护工作。
        3.4余热回收技术的应用
        该技术也是目前电厂锅炉运作中比较常见的一种节能降耗技术,其中主要是由三种技术组成的。一是烟气余热预热技术。这种技术可以较好地吸收上一次锅炉燃烧之后的部分热空气,从而在下一次进行锅炉运作的过程中能够快速使炉膛内的温度上升,大大节约了能源的消耗,同时也降低了排烟损失。二是烟气余热预热燃料技术。使用这种技术,可以保证燃料在进入锅炉中能够较好保持燃油雾化的效果,每当锅炉中的燃油温度升高时,其辐射换热系数也随之增加,使得整个电厂的锅炉在运作中达到热效率低耗能的状态。三是余热预热给水技术。该技术可以使电厂锅炉的入口处介质温度不断的上升,避免在传热的过程中因为锅炉内外的温差较大出现一些安全事故。
        3.5锅炉燃料技术的应用
        燃料的燃烧是支持整个锅炉和电厂正常运作的关键点,但是因为其所消耗的燃料基本上是属于不可再生资源,并且燃料还存在燃烧不充分的现象,导致整个电厂运作的成本升高。因此,做好锅炉燃料节能技术就显得十分关键。首先在燃料购买的过程中,相关的采买人员必须对原料进行严格的筛选,尽量选择一些物美价廉的原材料。同时相关的工作人员还应该对燃料进行标准化的分类处理,保证煤炭资源在存储的过程中不会因为受到空气中水分子影响而变得过于潮湿,从而不能进行充分的燃烧放能;其次,相关的工作人员还应该改变锅炉中的燃烧系统,改变以往明火点燃燃料的方式,通过天然气助燃方式使燃料能够快速地被点燃,以大幅度提升电厂的实际工作效率,同时还可以采用分层燃烧的技术,保证处在中层和下层位置的燃料能够被充分燃烧,这就使得所有的燃料被充分地利用起来。另外,相关的工作人员还应该对锅炉装置进行合理化的改造,通过对锅炉空间与形状的优化来规避燃料受风不均匀的问题。
        结束语
        总而言之,随着科技的不断进步和发展,能源利用和环境保护已经成为我国发展过程中的重点工作,特别是对于电厂锅炉运行中,节能降耗技术的应用在大幅地提升电厂的经济效益同时还能够对生态环境起到一定的保护作用。因此我国各个电厂的相关负责人应该对节能降耗工作引起重视,不断地指导完善电厂锅炉中的节能技术的应用,为国家的发展起到一定的促进作用。
        参考文献
        [1]吕浩.火力发电厂锅炉调整吹灰技术与燃烧调整技术方法[J].科技创新导报,2019,16(26):38+40.
        [2]黄蓬阳.火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施探究[J].科技与创新,2019(16):85-86.
        [3]刘明亮.火力发电厂锅炉燃烧优化技术的探讨[J].工程技术研究,2019,4(11):227+247.
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